專利名稱：磁盤設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及磁盤設備，并且特別涉及安裝有多個磁盤驅動的磁盤設備。
背景技術：
高性能計算機系統(tǒng)通常具有主機系統(tǒng)例如CPU以及次級存儲設備例如磁盤。主機系統(tǒng)在需要的時候從次級存儲設備讀取必要的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)寫入。除了磁盤，次級存儲設備包括具有非易失性存儲介質的磁盤設備，它是隨機存取的，例如光盤。
近來有這樣的趨勢，磁盤設備的存儲量在增長，其安裝了大量的小的磁盤驅動(下文中簡稱為“驅動”)，并且對進一步升級，小型化以及增加存儲量的需求已經(jīng)成為迫切的需要。即，對高封裝密度的需求增加了。響應該需求，磁盤設備已采用具有三維地安排在機箱中的多個驅動。更具體地說，其中驅動被安排在機箱中深度(Y)方向的驅動的列被安排在高度(Z)和寬度(X)方向。
然而，當安裝在該磁盤設備中的驅動出現(xiàn)故障時，必須以正常的驅動來替換故障的驅動。為了給這種突發(fā)事件作準備，通常該磁盤設備在相鄰的驅動列之間具有間隔。這會限制尋求更好的驅動封裝密度。近來已經(jīng)提出了能夠在機箱的外部執(zhí)行驅動的替換的磁盤設備。例如，日本公開專利申請08-137631的第0011到0022段和圖1，以及日本公開專利申請07-6004的第0019-0033段和圖4公開了相關技術。
在JP08-137631公開的磁盤設備中，多個插槽安排在高度(Z)方向，其中每個插槽分別具有深度(Y)和高度(Z)方向的兩個驅動。這些插槽適于從磁盤設備的機箱抽出。當安裝在磁盤設備中的驅動出現(xiàn)故障時，由操作員以下面的方式進行通常的修復抽出包括故障驅動的插槽，在機箱外部用正常驅動替換故障驅動，并將插槽重新裝入機箱中的原始位置。假設在將插槽從機箱抽出時，這個磁盤設備的其他正常磁盤可以繼續(xù)工作。
另一方面，JP07-6004中公開的磁盤設備，兩個驅動列安排在寬度(X)方向，其中每個驅動列在深度(Y)方向具有五或六個驅動。而且，磁盤設備在其高度(Z)方向具有多個板，該板具有電子卡(適配設備)。這些盤適于從磁盤設備的機箱抽出。在安裝于磁盤設備中的驅動故障的情況下，在機箱外部進行驅動的替換是可能的。
然而，JP08-137631公開的磁盤驅動存在這樣的缺陷，當插槽抽出時，由于驅動和風扇之間的不合適的長距離而導致風扇所提供的冷卻效率降低。而且，周圍的空氣通過用于抽出插槽的機箱開口流入該插槽，從而擾亂了冷卻空氣流。這意味著在插槽被抽出時這個磁盤設備不能給驅動提供足夠的冷卻。由于這個磁盤設備并沒有在寬度(X)方向提供封裝多個驅動，因此很難增加其存儲容量。
JP07-6004公開的磁盤設備，其中不僅兩個驅動列以電子卡(適配設備)的板的寬度間隔，而且其板面和驅動的旋轉面是彼此平行安置的，不可避免地在寬度(X)方向具有低封裝密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明尋求解決上述問題并提供一種能夠實現(xiàn)驅動的高封裝密度的磁盤設備。
另外，本發(fā)明尋求提供一種能夠在替換驅動期間冷卻運行的驅動的磁盤設備。
本發(fā)明的一個方面在于提供一種磁盤設備，該磁盤設備包括機箱，磁盤驅動，磁盤驅動的接線板和冷卻磁盤驅動的吹風機。該磁盤驅動安排在機箱中的高度和深度方向。磁盤驅動彼此以預定距離間隔并且固定于接線板以使每個磁盤驅動的旋轉面垂直于接線板的板面。該磁盤設備進一步包括提供從機箱同時抽取磁盤驅動、接線板和吹風機的抽屜。
因為上述的磁盤設備允許同時拔出磁盤設備，接線板和吹風機，所以在替換故障的驅動時并行地為正常驅動和接線板提供足夠的冷卻是可能的。而且，由于磁盤驅動是固定在接線板上，使得每個磁盤驅動的旋轉的磁盤面垂直于接線板的板面，這可以提高磁盤的封裝密度。
優(yōu)選而非必需的，磁盤設備包括機箱，每個都具有安排在機箱中的深度方向的磁盤驅動的多個驅動列，以及磁盤驅動列的接線板。驅動列在機箱的高度和寬度方向上以預定距離彼此間隔。每個接線板放置在寬度方向上彼此相鄰的兩個驅動列之間以使每個磁盤驅動的旋轉磁盤面垂直于接線板的板面，并且接線板的兩面都具有磁盤驅動的連接面。該磁盤設備進一步包括抽屜單元，每個抽屜單元提供從機箱上同時抽取接線板和至少兩個驅動列。由于與抽屜單元只抽取一個驅動列的磁盤驅動相比，該抽屜單元所需的空間大小可以減小，所以能夠增加磁盤的封裝密度。
可以但并非必需的，磁盤設備包括機箱，每個都具有安排在機箱的深度方向的磁盤驅動的驅動列，磁盤驅動列的接線板以及冷卻磁盤驅動的吹風機。驅動列在機箱上的高度和寬度方向上以預定距離彼此間隔。每個接線板放置在寬度方向上彼此相鄰的兩個驅動列之間，以使每個磁盤驅動的旋轉磁盤面垂直于接線板的板面，并且接線板的兩面都具有磁盤驅動的連接面。該磁盤設備進一步包括抽屜單元，每個抽屜單元提供從機箱上同時抽取接線板、至少兩個驅動列和該吹風機。


圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的磁盤設備的前視圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的磁盤設備的后視圖；圖3是顯示磁盤控制器和磁盤陣列單元的方塊圖；圖4是說明通道適配器的方塊圖；圖5是說明磁盤適配器的方塊圖；圖6是說明磁盤陣列單元內(nèi)部的透視圖；圖7是說明從圖6的X方向的右側所看到的接線板的示意圖；圖8是顯示接線板的電路圖；圖9是顯示磁盤陣列單元的抽屜的透視圖；圖10是說明驅動安裝的示意圖；圖11是顯示拔出抽屜時磁盤陣列單元內(nèi)部的透視圖；圖12是顯示磁盤設備的磁盤陣列單元內(nèi)部的透視圖；圖13是顯示拔出抽屜時圖12中的磁盤陣列單元的透視圖；圖14是顯示磁盤設備的磁盤陣列單元內(nèi)部的透視圖；
圖15是顯示磁盤設備的磁盤陣列單元內(nèi)部的透視圖；圖16是顯示磁盤設備的磁盤陣列單元的截面圖；圖17是顯示磁盤設備的磁盤陣列單元的透視圖；圖18是顯示2.5英寸驅動的透視圖；圖19是顯示磁盤設備的磁盤陣列單元的截面圖；圖20是顯示磁盤設備的磁盤陣列單元的透視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。
a.第一實施例如圖1所示，磁盤設備1包括磁盤控制器3，磁盤陣列單元4和機箱2中的兩個電源5a和5b。X，Y和Z分別表示與機箱2的寬度、深度和高度相應的方向。例如，機箱2是19英寸的支架等。
以下要描述的磁盤控制器3控制磁盤陣列單元4。
磁盤陣列單元4鄰近Z方向的磁盤控制器3向上放置，它具有X方向上的四個抽屜(抽屜單元)6a，6b，6c和6d。這些抽屜6a，6b，6c和6d中的每一個都能夠在Y方向拔出。抽屜6a經(jīng)通道7a和7b電連接于磁盤控制器3。類似地，抽屜6b，6c和6d分別經(jīng)通道7c和7d，通道7e和7f以及通道7g和7h電連接于磁盤控制器3。通道7a到7h中每一個通道都具有足夠的額外長度以使抽屜6a到6d中的每一個都能夠順利地拔出。
電源5a和5b在X方向上并排放置，并且鄰近Z方向上的磁盤控制器3向下放置。如圖2所示，電源5a和5b中的每一個電源都經(jīng)由多個電源電纜電連接于抽屜6a到6d。這些電源電纜也具有足夠的額外長度以使抽屜6a到6d拔出而無不利的影響。以這種方式，由電源5a和5b之一為抽屜6a到6d的每一個抽屜供電。更具體地說，抽屜6a的連接器8a電連接于電源5b的連接器9b，同時抽屜6a的連接器8b電連接于電源5a的連接器9a。這個安排使得從電源5a和5b之一能夠向抽屜6a提供可靠的電源。就此而言，不供電的電源的這些電源之一作為后備。另一種可能性是兩個電源5a和5b都向抽屜6a供電，并且為各自的磁盤驅動進行選擇，這將在后面描述。電源5a和5b經(jīng)由電源連接器10a和10b電連接至主電源。
如圖3所示，磁盤控制器3具有通道適配器11a和11b，高速緩存12a和12b以及磁盤適配器13a和13b。
高速緩存12a和12b用于暫時地存儲數(shù)據(jù)。
以下將描述通道適配器11a和11b的具體結構以及磁盤適配器13a和13b的具體結構。
通道適配器11a，高速緩存12a以及磁盤適配器13a電連接于互聯(lián)網(wǎng)14a和14b。而且，通道適配器11a經(jīng)由通道15a，15b，15c和15d連接于主機系統(tǒng)，例如CPU(未示出)。
類似地，通道適配器11b，高速緩存12b以及磁盤適配器13b都電連接于互聯(lián)網(wǎng)14a和14b。而且，通道11b經(jīng)由通道16a，16b，16c和16d連接于主機系統(tǒng)，例如CPU(未示出)。
現(xiàn)在描述磁盤陣列單元4的基本結構，所述磁盤陣列單元4電連接于磁盤控制器3。作為磁盤陣列單元4的一部分的抽屜6a具有包括多個磁盤驅動(下文稱為“驅動”)的磁盤陣列17a和進行這些驅動的轉換的開關18a和19a，以將它們連接于兩個輸入/輸出端口。屬于磁盤陣列17的驅動是具有兩個輸入/輸出端口的驅動，例如纖維管路標準(Fibre Channel standard)和串行附加SCSI(SAS)標準的驅動。類似地，抽屜6b具有磁盤陣列17b和開關18b和19b，抽屜6c具有磁盤陣列17c和開關18c和19c，而抽屜6d具有磁盤陣列17d和開關18d和19d。
就此而言，當具有一個輸入/輸出端口的串行ATA(SATA)標準的驅動用于每個驅動時，可以通過連接每個驅動的端口選擇器來建立圖3所示的磁盤陣列單元4，從而配置兩端口的驅動。在這種情況下，可以使用開關18a到18d和19a到19d的端口倍增器。而且，當使用SAS標準的驅動建立磁盤陣列單元4時，可以使用開關18a到18d和19a到19d的擴展器。此外，當使用與纖維管路仲裁循環(huán)(FC-AL)相關的雙循環(huán)建立磁盤陣列單元4時，可以使用開關18a到18d和19a到19d的環(huán)路開關。
以下描述上述的磁盤陣列單元4和磁盤控制器3之間的電連接。磁盤控制器3的磁盤適配器13a經(jīng)由磁盤通道20a和開關18a電連接于磁盤陣列17a。磁盤適配器13a經(jīng)由磁盤通道20b和開關18b電連接于磁盤陣列17b。磁盤適配器13a也經(jīng)由磁盤通道20c和開關18c電連接于磁盤陣列17c。另外，磁盤適配器13a經(jīng)由磁盤通道20d和開關18d電連接于磁盤陣列17d。
同樣地，磁盤適配器13b經(jīng)由磁盤通道21a和開關19a電連接于磁盤陣列17a。磁盤適配器13b經(jīng)由磁盤通道21b和開關19b電連接于磁盤陣列17b。磁盤適配器13b也經(jīng)由磁盤通道21c和開關19c電連接于磁盤陣列17c。另外，磁盤適配器13b經(jīng)由磁盤通道21d和開關19d電連接于磁盤陣列17d。
通道適配器11a和11b以及磁盤適配器13a和13b都電連接于服務處理器22。服務處理器22具有諸如將信息輸入磁盤控制器3并監(jiān)視磁盤設備1的操作的功能。
如圖4所示，通道適配器11a包括主機通道接口23，高速緩存接口24，網(wǎng)絡接口25，處理器26，本地存儲器27和處理器外設控制單元28。
主機通道接口23提供將通道適配器11a連接于通道15a到15d的接口。這個主機通道接口23在通道15a到15d上的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和磁盤控制器3的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議之間進行轉換。
高速緩存接口24提供將通道適配器11a連接于互聯(lián)網(wǎng)14a和14b的接口。信號線29電連接高速緩存接口24和主機通道接口23。
網(wǎng)絡接口25提供將通道適配器11a連接于服務處理器22的接口。
處理器26控制主機系統(tǒng)(未示出)和高速緩存12a之間的數(shù)據(jù)傳輸。
本地存儲器27存儲處理器26進行存取的表以及需要處理器26執(zhí)行的軟件。在這一點上，表格的設置和更新是通過服務處理器22執(zhí)行的。
處理器外設控制單元28提供在主機通道接口23、高速緩存接口24、網(wǎng)絡接口25、處理器26和本地存儲器27中的電連接。
另一方面，就通道適配器11b而言，主機通道接口23電連接于通道16a到16d，這是與圖4所示的通道適配器11a的一點不同。由于通道適配器11a和11d除了這點不同外都是相同的，所以不再重復描述。
如圖5所示，磁盤適配器13a包括高速緩存24，磁盤通道接口31，網(wǎng)絡接口25，處理器26A，本地存儲器27和處理器外設控制單元28A。由于除了處理器26A、磁盤通道接口31和處理器外設控制單元28A外，磁盤適配器13a的配置與通道適配器11a的配置是相同的，所以不再重復描述，相同的元件給于相同的附圖標記。
處理器26A控制高速緩存12a和磁盤陣列17a到17d之間的數(shù)據(jù)傳輸。
磁盤通道接口31提供將磁盤適配器13a連接于磁盤通道20a到20d的接口。這個磁盤通道接口31在磁盤通道20a到20d上的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，例如FCP-SCSI和磁盤控制器3的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議之間進行轉換。信號線32電連接該磁盤通道接口31和高速緩存接口24。
處理器外設控制單元28A提供在高速緩存接口24、磁盤通道接口31、網(wǎng)絡接口25、處理器26A和本地存儲器27中的電連接。
就通道適配器13b而言，磁盤通道接口31電連接于磁盤通道21a到21d，這是與磁盤適配器13a的一點不同。由于磁盤適配器13b與圖5所示的磁盤適配器13a除了這點不同外都是相同的，所以不再重復描述。
盡管已作為示例進行了上面的描述，磁盤控制器3具有通道適配器11a和11b以及磁盤適配器13a和13b，另一種可能是選擇其他的配置。例如，可以采用不僅能夠替換通道適配器11a和11b而且能夠替換磁盤適配器13a和13b的一種控制單元。也可以提供獨立的處理器來替與換通道適配器11a和11b分開的處理器26以及與磁盤適配器13a和13b分開的處理器26A。在這種情況下，這個獨立處理器經(jīng)開關電連接于主機通道接口23、高速緩存接口24、網(wǎng)絡接口25和磁盤通道接口31。
以下參照圖4描述磁盤陣列單元4的結構。作為磁盤陣列單元4的一部分的抽屜6a除了磁盤陣列17a位還具有接線板38a和風扇39a。類似地，抽屜6b除了磁盤陣列17b外還具有接線板38b和風扇39b。而且，抽屜6c除了磁盤陣列17c外還具有接線板38c和風扇39c。此外，抽屜6d除了磁盤陣列17d外還具有接線板38d和風扇39d。雖然在圖6中沒有示出，但是這些抽屜6a到6d的每一個都具有抽屜框架以及固定于這個抽屜框架上的側面板和上面板。下面將描述其細節(jié)。
每一個磁盤陣列17a到17d都具有在機箱2的Y和Z方向以預定距離間隔排列的多個驅動。這些驅動連接于接線板38a到38d，以使它們的旋轉磁盤面垂直于接線板38a到38d的板面。在本實施例中，屬于每個磁盤陣列17a到17d的八個驅動配置為在Y方向上四個驅動以及在Z方向上兩排，而旋轉的磁盤面是水平平面。換句話說，每個磁盤陣列17a到17d都具有在Z方向兩排驅動列，每列包括四個Y方向四個驅動。磁盤陣列單元4整體上具有在X方向四列驅動。
在屬于磁盤陣列17a到17d(抽屜6a到6d)的驅動中，數(shù)據(jù)冗余結構，即獨立磁盤的冗余陣列(RAID)的邏輯組是通過組合屬于不同抽屜的驅動建立的。例如，RAID1是通過組合屬于抽屜6a的驅動和屬于抽屜6b的驅動配置的。在磁盤設備1中，屬于抽屜6a的多個驅動被指定為存儲數(shù)據(jù)的驅動，而屬于抽屜6b的多個驅動用于作為冗余驅動(后備驅動)，它們是存儲數(shù)據(jù)的驅動的相對驅動。并且磁盤驅動1執(zhí)行存儲數(shù)據(jù)的驅動和冗余驅動之間的數(shù)據(jù)的并行存儲。以這種方式，當存儲數(shù)據(jù)的驅動出現(xiàn)故障時，磁盤設備1訪問冗余驅動并且讀取與存儲在存儲數(shù)據(jù)的驅動中相同的數(shù)據(jù)(冗余信息)。
根據(jù)本實施例磁盤設備1所采用的RAID方法不限于RAID1(級別1)。另一種可能是采用RAID5(級別5)。在這種情況下，RAID5是通過組合屬于抽屜6a，6b，6c和6d的驅動配置的。RAID5(級別5)的磁盤設備形成具有N+1(N≥2)個驅動的一個邏輯組。當主機系統(tǒng)請求寫入數(shù)據(jù)塊時，該磁盤設備將數(shù)據(jù)塊存儲在N+1個驅動的一個驅動中，并響應之后的請求將另一個數(shù)據(jù)塊存儲在另一個驅動中。這允許在形成邏輯組的N+1個驅動之間分散地分配糾錯碼。這樣，當任何一個驅動出現(xiàn)故障時，RAID5的磁盤設備能夠基于從屬于故障的驅動所屬的相同邏輯組的另一個驅動中讀取的數(shù)據(jù)來再生故障的驅動所存儲的數(shù)據(jù)或者糾錯碼(例如奇偶數(shù)據(jù))。
安置接線板38a到38d以使每個接線板的驅動的連接面(磁盤驅動的連接面)朝向機箱2的X方向(圖6中的右方向)。如下所述，接線板38a到38d的每一個都具有為屬于磁盤陣列17a到17d的驅動接線用的信號線和電源線。例如，接線板38a具有圖3所示的信號線，電源線，開關18a和19a以及所有為屬于磁盤陣列17a的驅動實施的其他電元件。
風扇(吹風機)39a到39d安置在抽屜6a到6d的后面板上。這些風扇39a到39d在機箱2的Y方向從前到后送風以冷卻磁盤陣列17a到17d等。抽屜6a到6d每個都具有前面板40。前面板40具有三個帶有過濾器41的通風裝置。雖然在圖6中沒有示出，但是前面板40具有發(fā)光二極管(LED)陣列以便顯示驅動的狀態(tài)。
接線板38a到38d每個都具有連接磁盤陣列17a到17d和磁盤控制器3的連接端口。更具體地說，接線板38a具有連接端口42和43，通過該端口磁盤陣列17a和磁盤控制器3通過通道7a和7b連接(參見圖1)。這些連接端口42和43都暴露在前面板40的端部(圖6中的最左側)。
接下來，參照圖7描述裝配在接線板38a到38d上的部件。選擇接線板38a作為例子進行描述。如圖7所示，開關18a和19a，電源監(jiān)視器48，開關50和51，插孔52a，52b，52c，52d，52e，52f，52g和52h以及發(fā)光二極管53a，53b，53c，53d，53e，53f，53g和53h都裝配在接線板38a上。
開關18a不僅提供磁盤陣列17a(參見圖3)和連接端口42之間的轉換，而且將從這些驅動接收的信號作為監(jiān)視它們狀態(tài)的結果發(fā)送至連接端口42。開關18a提供電源5a和5b(參見圖1)的兩條線的轉換，以下將詳細描述。就此而言，電源5a經(jīng)連接器8b給接線板38a供電，而電源5b經(jīng)連接器8a給接線板38a供電。
開關19a控制連接端口43的輸入和輸出信號，這是與開關18a的唯一不同。由于除了這點不同，開關19a與開關18a基本上一樣地運行，所以不再詳細描述。
電源監(jiān)視器(開關控制單元)48監(jiān)控電源5a和5b的兩條線路并且控制開關50和51，從而為驅動提供正常的電源。
開關50和51提供連接于連接器8a的電源5b(參見圖1)和連接于連接器8b的電源5a之間的電源轉換。
插孔52a到52h與屬于磁盤陣列17a的驅動緊密配合，不僅提供信號的輸入和輸出，而且提供電源。在每個插孔52a到52h的兩個下側，用于插入驅動導軌的兩個斷路器被切斷。例如，在插孔52g下面切斷斷路器56a和56b。
電連接于插孔52a到52h的發(fā)光二極管53a到53h顯示與這些插孔52a到52h緊密配合的驅動的運行狀態(tài)。
連接器54和55放置在接線板38a的端部，朝向Y方向(圖7中的左側)。放置在前面板40的發(fā)光二極管連接于這些連接器54和55，如下面所述的。
六個孔57開口在接線板38a的外圍，在四個拐角以及上、下的中間位置。提供這些孔57用于將接線板38a固定在下面所述的抽屜6a的抽屜框架。
接下來，參照圖8描述裝配在接線板38a的部件的接線。在圖8中，接線連接的描述僅限于正級電源一側，并且省略了負極電源一側的描述。通道由線條象征性地表示，即使它實際上是由多條接線組成的。
電源線58和59，電源線60和61以及信號線62，63和64都是連接在接線板38a的主線。
電源線58和59連接于連接器8a，而電源線60和61連接于連接器8b。
電源線58和60經(jīng)開關50和51連接具有插孔52a到52h的連接器8a和8b，為插孔52a到52h供電以啟動這些驅動。
電源線59和61負責為部件供電，除了驅動，例如風扇39a(參見圖6)和開關18a和19a之外。需要補充一些說明在圖8中省略了電源線59和61的中間部分。
通過電源線58和60連接于連接器8a和8b的電源監(jiān)視器48監(jiān)視通過這些電源線58和60施加的電壓，從而控制開關50和51。這樣，即使連接于連接器8a和8b之一的電源5a和5b(參見圖1)之一個出現(xiàn)故障，也可以將正常的電源，電源5a和5b之一連接到這些驅動。就此而言，圖8顯示了電源50和51都是正常的示例情況。在這種情況下，電源5b經(jīng)由連接器8a給插孔52a到52d供電，而電源5a經(jīng)由連接器8b給插孔52e到52h供電。當電源5a和5b之一出現(xiàn)故障時，這些電源5a和5b的一個正常電源將提供電源。
信號線62連接開關18a和插孔52a到52h。類似地，信號線63連接開關19a和插孔52a到52h。連接器54和55以及連接端口42和43分別連接于開關18a和19a。這樣，由發(fā)光二極管53a到53h顯示的、表示驅動的狀態(tài)的信息被發(fā)送到開關18a和19a，接著發(fā)送給連接到開關18a和19a的連接器54和55。因此，連接于連接器54和55的發(fā)光二極管能夠顯示與發(fā)光二極管53a到53h顯示的相同信息。
信號線64連接開關18a和19a與電源監(jiān)視器48。這個連接允許電源監(jiān)視器48經(jīng)連接端口42和43，開關18a和19a以及信號線64接收由磁盤控制器3產(chǎn)生的命令。這樣，另一個可能是電源監(jiān)視器48基于磁盤控制器3所產(chǎn)生的命令控制開關50和51以轉換電源5a和5b。
下面參照圖9描述磁盤陣列單元4的抽屜6a到6d。以下是示例性地敘述抽屜6a。
當抽屜6a從機箱2拔出時，抽屜6a適于在支架底座69上的支架軌道70和71上滑動并且停在預定的位置。橡皮隔振器72放置在抽屜6a的下面位置中的抽屜底部200上，以便在拔出抽屜6時防止振動。
如圖9所示，發(fā)光二極管陣列73和74都放置在抽屜6a的前面板40上。具有在水平方向排列的四個發(fā)光二極管的發(fā)光二極管陣列73顯示與接線板38a上的發(fā)光二極管53a-53d顯示的相同信息(參見圖7)。類似地，具有在水平方向排列的四個發(fā)光二極管的發(fā)光二極管陣列74顯示與接線板38a上的發(fā)光二極管53e-53h顯示的相同信息(參見圖7)。
抽屜6a具有固定側面板66和上面板67和68的抽屜框架65。
利用位于它們之間的磁盤陣列17a，側面板(導引構件)66被固定在抽屜框架65的表面上(圖9的右側)，所述抽屜框架65面對著接線板38a的板面(參見圖6)。
上面板(導引構件)67和68被固定在抽屜框架65的表面上(圖9的上側)，所述抽屜框架65緊靠著接線板38a的板面(參見圖6)。
側面板66和上面板67和68使風扇39a提供的空氣被導向到磁盤陣列17a(參見圖6)。
在側面板66中打開驅動窗口75a，75b，75c，75d，75e，75f，75g和75h以及發(fā)光二極管窗口76a，76b，76c，76d，76e，76f，76g和76h。
這樣放置驅動窗口75a到75h以使它們對應于屬于磁盤陣列17a的八個驅動(參見圖6)。如下所述的，八個驅動通過驅動窗口75a到75h插入并且與接線板38a上的插孔52a到52h(參見圖7)緊密配合。
這樣放置發(fā)光二極管窗口76a到76h以使其對應于在接線板38a上的八個發(fā)光二極管53a到53h(參見圖7)。為發(fā)光窗口76a到76h提供透鏡以提高可見度。就此而言，接線板38a上的發(fā)光二極管53a到53h(參見圖7)和側面板66上的發(fā)光二極管窗口76a到76h以磁盤陣列17a的寬度間隔(參見圖6)。然而，光纖的引入使得能夠由發(fā)光二極管53a到53h(參見圖7)發(fā)出的光穿透發(fā)光窗口76a到76h。
以下參照圖10描述如何在抽屜6a中安裝驅動。如圖10所示，在第一端部分(圖10的左側)插入到接線板38a(參見圖7)上的每個插孔兩側、在插孔52a到52h下面提供的斷口(例如斷口56a和56b)中時，驅動導軌77a和77b被固定在抽屜框架65上(參見圖9)。同時，第二端部分(圖10的右側)被插入到在側面板66中的驅動窗口75a到75h(參見圖9)。這樣，如果驅動78被插入到例如驅動窗口75a(參見圖9)中，那么這個驅動78由驅動導軌77a和77b導向，從而緊密配合接線板38a上的插孔52a(參見圖7)。
光纖79位于驅動導軌77a上。這個光纖79將接線板38a上的(參見圖7)發(fā)光二極管53a到53h發(fā)出的光傳送到發(fā)光二極管窗口76a到76h(參見圖9)。就此而言，光纖79具有足夠的數(shù)值孔徑，使得由發(fā)光二極管53a到53h(參見圖7)發(fā)出的光穿透發(fā)光二極管窗口76a到76h(參見圖9)。
下面根據(jù)本實施例并參照圖11描述如何從磁盤設備1的機箱2拔出磁盤陣列單元4的抽屜6a到6d。在圖11中，從機箱2拔出抽屜6c作為例子。例如當屬于磁盤陣列17c的磁盤中出現(xiàn)故障時，拔出抽屜6c以便替換故障的驅動。磁盤陣列17c，接線板38c和風扇39c同時與抽屜6c一起拔出。
這時，連接該連接端口42和43與磁盤控制器3的通道7e和7f保持電連接有效。而且，連接該接線板38a上的連接器8a和8b(參見圖8)與電源5a和5b的兩條電源電纜(參見圖2)也保持電連接有效。因此，電源提供給磁盤陣列17c，風扇39d等。這樣，屬于磁盤陣列17的、正常的而不需要替換的驅動能夠以風扇39d提供的冷風繼續(xù)正常地運行。此外，除冷卻這些驅動之外，該風還冷卻接線板38c上的電元件。因為抽屜6c在其右側具有側面板66(參見圖9)，這在圖11中沒有描述，在其頂部具有上面板67和68(參見圖9)和在其下部具有抽屜底座200以及接線板38c，所以能夠有效地將風扇39c提供的風導向這些驅動。
抽屜6c能夠通過側面板66(參見圖9)中的發(fā)光二極管窗口76a到76h顯示屬于磁盤陣列17c的驅動的狀態(tài)。就此而言，在抽屜6c從機箱2(參見圖1)拔出之前，磁盤設備1能夠通過前面板40上的發(fā)光二極管陣列到73和74(參見圖9)顯示屬于磁盤陣列17c的驅動的狀態(tài)。
因為屬于磁盤陣列17c的每個驅動的旋轉面是在水平面并且接線板38c的板面是垂直放置的，所以能夠密集地安排插孔52a到52h(參見圖7)，為抽屜6c中的接線板38c上的每個驅動提供連接。因此，磁盤設備1能夠緊密地封裝這些驅動。此外，抽屜6c的接線板38c的板面適合于在與機箱2中的YZ平面平行的垂直平面中。與接線板的板面在水平平面的抽屜相比，這可以降低在抽屜6c被拔出時落下外界物質而導致短路的可能性。
另外，通過組合屬于不同抽屜的驅動來建立磁盤陣列單元4的RAID組。假如當拔出抽屜6c時，在通道7e或7f(參見圖1)或者電源電纜(參見圖2)中出現(xiàn)斷開的情況，可以使用例如在抽屜6a中的冗余驅動。因此，可以提高磁盤設備1的可靠性。
雖然已經(jīng)參照具體實施例詳細描述了本發(fā)明，但是對本領域的技術人員是顯而易見的，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出多種變化和修改。例如，另一種可能是磁盤設備使用一次能夠抽取出兩列驅動的抽屜。下面將描述多種變化，稱為第二到第六實施例。
b.第二實施例參照圖12和13描述根據(jù)第二實施例的磁盤設備。根據(jù)第二實施例的磁盤設備具有與圖1所示的第一實施例相同的結構，除了磁盤陣列單元外。以下描述僅限于與第一實施例的不同之處。
如圖12所示，磁盤陣列單元80具有抽屜81和82。抽屜81作為圖6所示的抽屜6a和6b的組合。類似地，抽屜82作為抽屜6c和6d的組合。
抽屜81具有接線板83，磁盤陣列84和85，前面板86和風扇87。
接線板83是類似圖7所示的接線板38a和38b的集成，可以通過粘合這兩個接線板38a和38b以使它們的驅動的連接面看上去是互相向外的而得到。應該注意，一個接線板具有這樣的元件布局該接線板與相對YZ平面的圖7所示的接線板38a是平面對稱的。就此而言，這兩個接線板以預定距離間隔是可能的。接線板83放置在X方向的抽屜81的中間。
相鄰磁盤陣列84和85固定于接線板83的右和左表面。在圖12所示的例子中，屬于磁盤陣列84和85的多個驅動被安排在Y方向四行和Z方向四排。換句話說，磁盤陣列84和85每個都具有Z方向四列的驅動，每列具有Y方向的四個驅動。磁盤陣列單元80整體上具有X方向的四列的驅動。就此而言，磁盤陣列84和85分別對應圖6所示的磁盤陣列17a和17b。
前面板86作為圖6所示的兩個前面板40的集成、在X方向上組合。在前面板86提供連接兩個磁盤陣列84和85到磁盤控制器3的連接端口。
風扇87是類似圖6所示的風扇39a和39b的組合。風扇87具有連接兩個磁盤陣列84和85到電源5a和5b的連接器(未示出)。
抽屜82具有接線板88，磁盤陣列89和90，前面板91和風扇92。由于接線板88，磁盤陣列89和90，前面板91和風扇92分別與接線板83，磁盤陣列84和85，前面板86和風扇87相同，所以省略其描述。
如圖13所示，從機箱2拔出抽屜81。在抽屜81中，磁盤陣列84和85放置在接線板83的兩側。因此，如果只從機箱2拔出抽屜81，可以替換屬于磁盤陣列84和85的驅動。即使在屬于磁盤陣列84和85的驅動中出現(xiàn)故障，也可以通過從機箱2一次拔出抽屜來進行替換。
第二實施例允許在具有抽屜的機箱2一次拔出X方向的兩個磁盤陣列，與每個抽屜只包括一個磁盤陣列的磁盤設備相比，能夠減少抽屜和抽屜框架的體積。因此，根據(jù)第二實施例的磁盤設備能夠提高封裝密度。
c.第三實施例參照圖14描述根據(jù)第三實施例的磁盤設備。根據(jù)第三實施例的磁盤設備具有與第二實施例相同的結構，除了磁盤陣列單元具有電源外。下面的描述限于與第二實施例的不同之處。
如圖14所示，磁盤陣列單元100具有抽屜101和102。在圖14中，從機箱2拔出抽屜101作為例子。除了圖13中所示的抽屜81的構件外，抽屜101還具有中間面板103和電源104及105。
例如具有與前面板86相同結構的中間面板103放置在這樣的位置中間面板103面對前面板86，接線板83位于它們之間。中間面板103具有多個連接端口，風扇87與電源104及105通過所述連接端口連接到接線板83。
電源104和105放置在中間面板103后面在X方向上間隔的兩個位置，并在Y方向延伸。這些電源104和105是圖1所示的電源5a和5b的相對應電源?？拷黋方向的電源104和105放置的風扇87不僅冷卻磁盤陣列84和85，而且冷卻電源104和105。
抽屜102除了具有圖13所示的抽屜82的構件外，還具有中間面板106與電源107和108。由于中間面板106與電源107和108分別與中間面板103與電源104和105相同，所以與這些元件相應的描述不再重復。
由于根據(jù)第三實施例的磁盤設備1具有安裝電源104，105，107和108的磁盤陣列單元100，所以沒有必要獲得空間用于在機箱2上的磁盤陣列單元100的排之外的其他排安裝電源。這減小了機箱2在Z方向的高度尺寸。因此，能夠整體上減小磁盤設備的體積，這又有利于提高封裝密度。此外，可以通過共享風扇以便同時冷卻電源和驅動來減少元件數(shù)量。
d.第四實施例參照圖15描述根據(jù)第四實施例的磁盤設備。根據(jù)第四實施例的磁盤設備具有與圖1所示的第一實施例相同的結構，除了磁盤陣列單元的結構外。以下描述限于與第一實施例的不同之處。
如圖15所示，磁盤陣列單元110具有抽屜111和112。抽屜111作為圖6所示的抽屜6b和6d。類似地，抽屜112作為圖6所示的抽屜6a和6c。在磁盤陣列單元110中，抽屜111適于從機箱2向前拔出，而相反，抽屜112適于從機箱2向后拔出。然而，磁盤陣列113是圖6所示的磁盤陣列17a的相應磁盤陣列，屬于抽屜112，而另一方面磁盤陣列114是磁盤陣列17b的相應磁盤陣列，屬于抽屜111。類似地，磁盤陣列115是圖6所示的磁盤陣列17c的相應磁盤陣列，屬于抽屜112，而磁盤陣列116是圖6所示的磁盤陣列17d的相應磁盤陣列，屬于抽屜111。
抽屜111和112分別具有前面板117和118。前面板117比作圖6所示的磁盤陣列單元4的具有兩個前面板40的面板和兩個風扇39a，如圖15所示安排在X方向上。前面板118類似于前面板117。這樣，前面板117和118之一作為后面板。
磁盤陣列113和115分別固定于兩個接線板119和120，鄰接于前面板118上并且彼此以預定距離間隔。類似地，磁盤陣列114和116分別固定于兩個接線板121和122，鄰接于前面板117上并且彼此以預定距離間隔。這樣放置一對接線板119和120以使它們的驅動的連接面看上去是相反方向的。一對接線板121和122也是這樣。例如，調整接線板119和120之間的距離與接線板121和122之間的距離相同。它不少于包括磁盤陣列114的寬度和接線板121的厚度的長度或者包括磁盤陣列115的寬度和接線板120的厚度的長度。
由于從機箱2只拔出抽屜111時未拔出前面板118，所以在前面板117(用于接線板121和122)提供電源的連接器123。類似地，在前面板118(用于接線板119和120)提供連接器(未示出)。
當抽屜111和112放入機箱2時，上述的磁盤陣列單元110比作這樣的單元，其中圖6所示的磁盤陣列單元4的抽屜6b和6d在Y方向是反向的。由于可以調節(jié)每個抽屜的冷卻驅動的風向，所以可以根據(jù)磁盤設備所使用的空氣調節(jié)條件選擇方向。
根據(jù)第四實施例的磁盤陣列單元110允許通過在Y方向反方向地拔出抽屜111和112來替換屬于磁盤陣列113到116的驅動。抽屜111和112的每一個都包括在X方向以預定的距離間隔的兩個磁盤陣列，在支架底座69(參見圖9)上具有增多的印記(foot print)，從而減少了拔出抽屜111和112時所引起的振動。
e.第五實施例參照圖16到18描述根據(jù)第五實施例的磁盤設備。根據(jù)第五實施例的磁盤設備具有與第二實施例相同的結構，除了屬于磁盤陣列的驅動的布局外。
如圖16所示，磁盤陣列單元140具有機箱141和抽屜142和143。
例如，機箱141是19英寸的支架，具有1U(1單位表示44.45mm)的高度和482.6mm的寬度(內(nèi)尺寸)。
抽屜142具有接線板144，十二個驅動150(參見圖17)固定其上。
類似地，抽屜143具有接線板145，十二個驅動150(參見圖17)固定其上。
接線板144和145每一個在其兩個表面上都具有驅動的連接面。
例如，驅動150是2.5英寸的驅動，長度為100mm，寬度為70mm，具有插孔的連接面和大約厚度是10mm，如圖18所示。
如圖17所示，抽屜142在接線板144的左側具有驅動列151a和列151b，并在接線板144的右側具有驅動列151c，每個驅動列151a，151b和151c都具有四個驅動150。驅動列151b位于驅動列151a的下面。驅動列151c位于與驅動列151a相同的高度處。
類似地，抽屜143在接線板145的左側具有驅動列151d，而在接線板145的右側具有驅動列151e和151f。驅動列151d和151f位于同驅動列151b相同的高度處。驅動列151e位于同驅動列151a相同的高度處。
屬于抽屜143的驅動列151d位于屬于抽屜142的驅動列151c的下面?？紤]這樣的安排，可以描述為如果假設驅動列151c和151d是包括一列和兩排的驅動列，磁盤陣列單元140具有整體上包括三列和兩排的驅動列?？商鎿Q地，也可以描述為如果驅動列151c和151d分別計數(shù)的話，磁盤陣列單元140整體上具有四個驅動列。這樣，根據(jù)第五實施例的驅動設備能夠將X方向的三或四個驅動列封裝在19英寸的支架中。除了圖16所示的，上述的安排在支架141的兩側都留有空間，為電源電纜等的額外長度提供存儲空間。
f.第六實施例參照圖19和20描述根據(jù)第六實施例的磁盤設備。根據(jù)第六實施例的磁盤設備具有與第五實施例相同的結構，除了屬于磁盤陣列的驅動的安排外。
如圖19所示，磁盤陣列單元160具有機箱161和抽屜162和163。
例如，機箱161是19英寸的支架，具有1U(1單位表示44.45mm)的高度。
抽屜162具有接線板164，十六個驅動150(參見圖20)固定其上。
類似地，抽屜163具有接線板165，十六個驅動150(參見圖20)固定其上。
接線板164在其兩個表面上都具有驅動的連接面。驅動的第一連接面上的插孔的位置不同于驅動的第二連接面的插孔的位置。如圖19所示，例如位于下排并在接線板164左側的插孔166的位置比在下排并在相同接線板164右側的插孔167高出幾毫米。位于上排中的插孔類似于下排中的插孔的安排。另外，接線板165具有與接線板164相同的結構。
就此而言，例如驅動150是2.5英寸的驅動。
如圖20所示，抽屜162在接線板164的左側具有驅動列152a和152b，并在接線板164的右側具有驅動列152c，每個驅動列152a，152b，152c和152d都具有四個驅動。類似地，抽屜163在接線板165的左側具有驅動列152e和152f，而在相同的接線板165的右側具有驅動列152g和152h。
如根據(jù)第六實施例的圖9所示，如果假設接下來封裝驅動150，那么可以將X方向的四個2.5英寸的驅動列安排在19支架大小的機箱161中。也就是，在機箱161的兩個端部分具有寬度為10mm的空間，抽屜162和163之間的間隙是12.6mm，而且包括插孔的接線板164和165每個都具有25mm的寬度。如果為每個驅動列提供抽屜(提供四個抽屜)，那么將很難在19英寸支架大小的機箱中安裝四個驅動列，因為抽屜之間的間隙和接線板的厚度都要增加。
第六實施例引入了位于接線板164兩側的插孔166和167的非定向排列位置，防止這些插孔166和167之間管腳的相互干擾。這樣，接線板164不需要具有由管腳的長度所要求的如此大的厚度。因此，可以減小接線板164的厚度。
在此引入2005年2月22日提交的外國優(yōu)先權文件JP2005-045365以供參考。
權利要求
1.一種磁盤設備，包括機箱；安排在該機箱中的高度和深度方向的磁盤驅動；該磁盤驅動的接線板；和冷卻該磁盤驅動的吹風機；其中該磁盤驅動彼此以預定距離間隔并且固定于接線板，以使每個磁盤驅動的旋轉面垂直于接線板的板面，以及其中該磁盤設備進一步包括提供從該機箱同時抽取該磁盤驅動、該接線板和該吹風機的抽屜單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的磁盤設備，其中每個抽屜單元還有導向元件，位于鄰近于該接線板的板面上的一個位置并且跨過該磁盤設備面對這個板面，以使該吹風機提供的風向導向該磁盤驅動。
3.根據(jù)權利要求1所述的磁盤設備，其中通過組合屬于抽屜單元的一組磁盤驅動和屬于另一個抽屜單元的另一組磁盤驅動建立數(shù)據(jù)冗余配置。
4.一種磁盤設備，包括機箱；多個驅動列，每個驅動列都具有安排在該機箱的深度方向的磁盤驅動；以及磁盤驅動列的接線板；其中該驅動列在該機箱的高度和寬度方向上以預定距離彼此間隔；其中每個接線板放置在寬度方向彼此相鄰的兩個驅動列之間，以使每個磁盤驅動的旋轉磁盤面垂直于接線板的板面，并且該接線板的兩個面都具有與該磁盤驅動的連接面，以及其中該磁盤設備進一步包括抽屜單元，每個抽屜單元提供從該機箱同時抽取該接線板和至少兩個驅動列。
5.根據(jù)權利要求4所述的磁盤設備，其中屬于驅動列的該磁盤驅動包括2.5英寸的磁盤驅動，該機箱包括19英寸的支架，和該驅動列安排在機箱的寬度方向的三行和四行的一行中。
6.一種磁盤設備，包括機箱；多個驅動列，每個驅動列都具有安排在機箱的深度方向的磁盤驅動；磁盤驅動列的接線板；以及冷卻該磁盤驅動的吹風機；其中該驅動列在機箱的高度和寬度方向以預定距離彼此間隔，其中每個接線板放置在寬度方向彼此相鄰的兩個驅動列之間，以使每個磁盤驅動的旋轉磁盤面垂直于接線板的板面，并且該接線板的兩個面都具有與磁盤驅動的連接面，以及其中該磁盤設備進一步包括抽屜單元，每個抽屜單元提供從機箱同時抽取該接線板，至少兩個驅動列和該吹風機。
7.根據(jù)權利要求6所述的磁盤設備，其中每個抽屜單元都具有在該驅動列周圍的導向元件，以使該吹風機提供的風向被導向該磁盤驅動。
8.根據(jù)權利要求6所述的磁盤設備，其中每個抽屜單元都具有電源，為安裝在該接線板上的驅動列和電元件供電。
9.根據(jù)權利要求8所述的磁盤設備，進一步包括一個或多個電源和開關控制單元，其中在一個電源故障時，該開關控制單元選擇正常的電源為該驅動列和該電元件供電。
10.根據(jù)權利要求6所述的磁盤設備，其中通過組合屬于一個抽屜單元的驅動和屬于另一個抽屜單元的驅動來建立數(shù)據(jù)冗余配置。
11.根據(jù)權利要求6所述的磁盤設備，其中屬于該驅動列的磁盤驅動包括2.5英寸的磁盤驅動，該機箱包括19英寸的支架，其中該驅動列安排在機箱的寬度方向的三行和四行的一行中。
12.一種磁盤設備，包括機箱；多個驅動列，每個驅動列都具有安排在機箱的深度方向的磁盤驅動；磁盤驅動列的接線板；以及冷卻該磁盤驅動的吹風機；其中該驅動列在機箱的高度和寬度方向以預定距離彼此間隔并固定于該接線板，以使每個磁盤驅動的旋轉磁盤面垂直于接線板的板面，其中兩個接線板在寬度方向以預定距離間隔，這兩個接線板具有以相反方向面對的磁盤驅動的連接面，其中該磁盤設備包括抽屜單元，每個抽屜單元提供從機箱同時抽取固定于這兩個接線板的至少兩個驅動列和該吹風機。其中這兩個接線板的該預定距離大于驅動列的寬度和該接線板的厚度之和，以及其中一對抽屜單元適于從機箱的深度方向互相反向的抽出。
13.一種磁盤設備，包括磁盤驅動；啟動該磁盤驅動的接線板；冷卻該磁盤驅動的吹風機；多個抽屜單元，每個抽屜單元提供同時抽取該磁盤驅動，該接線板，和該吹風機；以及存放該抽屜單元的機箱，其中該磁盤驅動安置在該機箱的深度方向以預定距離間隔的多行中和在高度方向以預定距離間隔的多排中的接線板的兩個板面上，其中這樣配置該接線板以使該接線板的板面垂直于每個磁盤驅動的旋轉的磁盤面，其中通過組合該抽屜單元中的磁盤驅動建立數(shù)據(jù)冗余配置的邏輯組，以及其中這些抽屜單元適于從機箱的深度方向拔出。
全文摘要
一種磁盤設備包括機箱，磁盤驅動，該磁盤驅動的接線板以及冷卻該磁盤驅動的吹風機。該磁盤驅動安置在機箱的高度和深度方向。該磁盤驅動彼此以預定距離間隔并且固定于該接線板，以使每個磁盤驅動的旋轉磁盤面垂直于接線板的板面。該磁盤設備進一步包括提供從該機箱同時拔出該磁盤驅動、該接線板和該吹風機的多個抽屜單元。
文檔編號G11B33/12GK1825464SQ20051013234
公開日2006年8月30日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權日2005年2月22日
發(fā)明者田中勝也, 白銀哲也, 島田健太郎 申請人:株式會社日立制作所